聚合性组合物和树脂含浸超导线圈制造技术

本发明专利技术提供一种聚合性组合物，其包含降冰片烯系单体、以个数基准计的众数直径为0.05μm以上且小于1.5μm的含稀土元素颗粒、以及易位聚合催化剂。位聚合催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合性组合物和树脂含浸超导线圈


[0001]本专利技术涉及优选用于制造可靠性优异、且与以往相比能够以短时间冷却的树脂含浸超导线圈的聚合性组合物、以及使用这样的聚合性组合物得到的树脂含浸超导线圈。

技术介绍

[0002]在核磁共振装置(NMR)、磁共振成像诊断装置(MRI)、重粒子线治疗设备或超导磁悬浮式铁路车辆的超导设备中，由于需要产生强磁场，因此使用超导线圈，通常在20K(
‑
253℃)以下的极低温运行。
[0003]超导线圈使用液态氦作为制冷剂或通过利用制冷机的传导冷却，将温度保持在4K(
‑
269℃)附近而显现出超导状态，使大电流以零电阻流通，由此产生强磁场。另一方面，在温度4K附近，许多物质的比热变小，因此热量变得容易从外部进入，由于该热扰动，超导线圈的温度会局部升高，产生常导相。当常导相再次被冷却至4K附近时，虽然超导线圈能够维持超导状态，但是当常导开始传播时，发生失超(从超导到常导的转变)，在失超的部分产生的焦耳热可能在瞬间产生大量的放热而导致热失控。而且，当发生热失控时，存在超导线圈烧毁、作为制冷剂的液态氦显著汽化的问题。
[0004]例如，在专利文献1中公开了一种由线材保护层用的组合物形成线材保护层的技术，上述线材保护层用于保护构成超导线圈的超导线材，上述线材保护层用的组合物含有在4K以上且40K以下的至少一部分的温度范围具有0.2J/cm3·
K以上的比热的颗粒和包围该颗粒的高分子材料。在此专利文献1中，作为构成线材保护层用的组合物的高分子材料，可举出环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂等。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2020
‑
47740号公报。

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]然而，在上述专利文献1的技术中，用于构成用于保护超导线材的线材保护层的组合物的黏度高，因此由于对超导线圈的含浸不完全、或超导线圈冷却时的高分子材料的热收缩，线材保护层发生剥离，由此有时不能充分抑制热失控的发生，不能确保通电稳定性，超导线圈的可靠性存在问题。此外，在上述专利文献1的技术中，虽然使用具有特定比热的颗粒，但是比热较高，因此还存在容易积累热、超导线圈的冷却需要时间的问题。
[0010]本专利技术是鉴于这样的实际情况而完成的，其目的在于提供优选用于制造可靠性优异、且与以往相比能够以短时间冷却的树脂含浸超导线圈的聚合性组合物、以及使用这样的聚合性组合物得到的树脂含浸超导线圈。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本专利技术人们为了实现上述目的而进行了研究，结果发现通过使包含降冰片烯系单
体和易位聚合催化剂的聚合性组合物含有具有规定粒径的含稀土元素颗粒，能够实现上述目的，从而完成了本专利技术。
[0013]即，根据本专利技术，提供了一种聚合性组合物，其包含降冰片烯系单体、以个数基准计的众数直径为0.05μm以上且小于1.5μm的含稀土元素颗粒、以及易位聚合催化剂。
[0014]在本专利技术的聚合性组合物中，优选上述含稀土元素颗粒含有选自铈、镨、钆、镝、钬以及铒中的至少一种稀土元素。
[0015]在本专利技术的聚合性组合物中，优选上述含稀土元素颗粒的含量为4～90质量％。如果该颗粒的含量在上述范围内，则在得到的树脂含浸超导线圈在温度4K附近对超导线材的保护性能充分，此外，未固化时的组合物的流动性高，能够容易地使树脂含浸于超导线圈，因此优选。
[0016]本专利技术的聚合性组合物优选由单独不发生聚合反应的两种以上的预配液形成，通过混合上述预配液，能够形成上述聚合性组合物。
[0017]此外，根据本专利技术，提供一种树脂含浸超导线圈，其为使降冰片烯系树脂含浸于超导线圈而成的树脂含浸超导线圈，上述降冰片烯系树脂是使上述聚合性组合物本体聚合而成的。
[0018]在本专利技术的树脂含浸超导线圈中，优选上述降冰片烯系树脂在温度4K的比热为3.0J/K/kg以上。
[0019]在本专利技术的树脂含浸超导线圈中，上述超导线圈优选为核磁共振装置(NMR)、磁共振成像诊断装置(MRI)、或重粒子线治疗设备的磁场产生用的超导线圈。
[0020]专利技术效果
[0021]根据本专利技术，能够提供一种优选用于制造可靠性优异、且与以往相比能够以短时间冷却的树脂含浸超导线圈的聚合性组合物、以及一种使用这样的聚合性组合物得到的树脂含浸超导线圈。
附图说明
[0022]图1(A)是本专利技术的一个实施方式的树脂含浸超导线圈的示意立体图，图1(B)是本专利技术的一个实施方式的树脂含浸超导线圈的示意剖视图。
具体实施方式
[0023]<聚合性组合物>
[0024]本专利技术的聚合性组合物含有降冰片烯系单体、以个数基准计的众数直径为0.05μm以上且小于1.5μm的含稀土元素颗粒、以及易位聚合催化剂。
[0025]本专利技术的聚合性组合物由于含有降冰片烯系单体，所以黏度低，因此在将本专利技术的聚合性组合物应用于超导线圈的情况下，对超导线圈显示出充分的含浸性。因此，本专利技术的聚合性组合物优选应用于树脂含浸超导线圈的制造。
[0026]此外，除此之外，使用本专利技术的聚合性组合物得到的降冰片烯系树脂在极低温也具有优异的机械特性，另一方面，具有与构成超导线圈的超导线材的黏合强度较低的特性。因此，在冷却时，即使在降冰片烯系树脂发生热收缩的情况下，也能够抑制由热收缩引起的拉伸应力导致超导线圈发生破坏，由此能够有效抑制由超导线圈的破坏导致发生失超。
[0027]此外，本专利技术的聚合性组合物包含以个数基准计的众数直径为0.05μm以上且小于1.5μm的含稀土元素颗粒，这样的含稀土元素颗粒的蓄热性优异，因此使用本专利技术的聚合性组合物得到的降冰片烯系树脂在极低温也能够呈现高比热，由此能够有效抑制失超的发生，进而，通过这样的含稀土元素颗粒的作用，能够吸收产生的热，缓解温度升高，因此特别是在比热变小的20K(
‑
253℃)以下的极低温，能够有效抑制热失控的发生。此外，使用的含稀土元素颗粒由于是极细颗粒，比表面积大，其散热效果优异，因此得到的树脂含浸超导线圈与以往相比能够以短时间冷却。
[0028]作为降冰片烯系单体，只要是具有降冰片烯环结构的化合物即可，没有特别限定，可举出：降冰片烯、降冰片二烯等二环体；双环戊二烯等三环体；四环十二碳烯等四环体；三环戊二烯等五环体；四环戊二烯等七环体；以及它们的具有碳原子数为2～10的烯基、碳原子数为2～10的炔基、碳原子数为1～10的亚烷基、环氧基、或(甲基)丙烯酰基的衍生物等。降冰片烯系单体能够单独使用一种，或组合使用两种以上。作为降冰片烯系单体，从能够进一步提高本专利技术的作用效果的观点出发，优选上述三环体，特别优选双环戊二烯。使用的降冰片烯系单体优选包含50质量％以上的上述三环体、尤其是双环戊二烯。此外，作为降冰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚合性组合物，其包含降冰片烯系单体、以个数基准计的众数直径为0.05μm以上且小于1.5μm的含稀土元素颗粒、以及易位聚合催化剂。2.根据权利要求1所述的聚合性组合物，其中，所述含稀土元素颗粒含有选自铈、镨、钆、镝、钬以及铒中的至少一种稀土元素。3.根据权利要求1或2所述的聚合性组合物，其中，所述含稀土元素颗粒的含量为4～90质量％。4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚合性组合物，其中，所述聚合性组合物由单独不发生聚合反应的两种以上的预配液形成，通过混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹内正基，菊池章弘，一之濑泉，平田和人，饭岛安男，
申请(专利权)人：国立研究开发法人物质，
类型：发明
国别省市：